Вариант 3

Спектральные данные

Спектральные данные можно представить на графике в виде спектральной кривой — визуального представления карты цвета. Такие кривые строятся по двум абсолютным координатам: длине волны и интенсивности отражения света. На горизонтальной оси откладывают различные длины волн в диапазоне от 400 до 700 нм, а по вертикальной оси — интенсивность их отражения.

С помощью программы Spectral Compare компании ColorShop можно сравнивать форму кривых различных цветов: в каких точках по оси длин волн одна выше или ниже другой.

Чтобы вычислить спектральные данные, спектрофотомтр анализирует информацию в определенных точках на оси длин волн (Digital Swatchbook, например, исследует 31 точку с шагом в 10 нм) и в каждой точке определяет степень интенсивности отражения волн данной длины. Это самое полное и самое надежное описание цвета из всех возможных. Позднее мы продемонстрируем вам силу и точность спектральных данных в сравнении с другими цветовыми моделями и методами спецификации цвета.

До сих пор мы исследовали свет и объекты: как объекты влияют на свет и, таким образом, генерируют цвета, а также как можно спектрофотометром напрямую измерить воздействие различных объектов на свет. Чтобы полностью определить цвет (в нашем его понимании), нам необходимо изучить еще и наблюдателя — человеческий глаз и другие приборы, которые воспринимают и каким-либо образом интерпретируют цвет.

Наблюдатель: восприятие волн различной длины в качестве «цвета»

Для существования нашей визуальной палитры цветов необходимо, чтобы присутствовали все три элемента — свет, объект и наблюдатель. Без света не будет электромагнитных волн различной длины; без объектов свет останется просто белым, немодифицированным; а без наблюдателя не будет того сенсорного восприятия, благодаря которому волны различной длины распознаются или регистрируются как тот или иной уникальный “цвет”.

В одной известной загадке спрашивается: “Если в лесу упало дерево, а вокруг никого не было и никто этого не слшал, то был ли звук?” На самом деле точно такой же вопрос можно задать и по отношению к цвету: “Если красную розу никто не видит, есть ли у нее цвет?” Ответ на этот вопрос (хотя, возможно, он вас и удивит) — нет. Формально, цвет есть в виде электромагнитных волн различной длины (спектральные данные). Однако цвет, известный нам как красный, — это лишь наше представление о красном цвете, рождающееся в наших умах после того, как наша система визуального восприятия среагирует на эти самые волны определенной длины.

Основой человеческого зрения является сетка из сенсоров света, расположенная внутри нашего глаза. Эти сенсоры реагируют на волны различной длины тем, что посылают мозгу уникальные комбинации электрических сигналов. В голвном мозге эти сигналы преобразуются в собственно зрительное восприятие света и цвета. А поскольку наша память распознает определенные цвета, мы ассоциируем с ними определенные названия.

Так что же происходит у нас в мозге? Что происходит с информацией, выраженной различными длинами волн? Она тоже исследуется, строятся кривые увиденного цвета? Не совсем так. Человеческому зрению приходится работать намного быстрее, чтобы справится с таким потоком ежесекундно поступающей новой информации. В удивительной конструкции этой системы используется гораздо более эффективный метод — метод “пакетной обработки” потока волн различной длины. В нашем мозге видимый спектр разбивается на три доминирующие области — красную, зеленую и синюю, и по этим цветам затем вычисляется совокупная цветовая информация.

RGB — основные аддитивные цвета

При смешении в различных комбинациях и с различными уровнями интенсивности основных цветов (которые носят название аддитивных) можно очень близко смоделировать весь набор цветов, существующих в природе. Если отраженный свет является смесью чистого красного, зеленого и синего света, человеческий глаз воспринимает белый цвет. Если никакого света нет, воспринимается черный. При сочетании двух чистых аддитивных цветов порождается основной субтрактивный цвет. Основные субтрактивные цвета — голубой, пурпурный и желтый — это цвета, противоположные красному, зеленому и синему.

Принципы человеческого зрения (когда для определения цвета используются три составляющие величины) были скопированы и применены на практике изобретателями сканеров, мониторов и принтеров. Методы воспроизведения цветов, использованные в этих устройствах, опираются непосредственно на реакию человеческого зрения на раздражение красным, зеленым и синим светом.

Как и человеческому глазу, этим устройствам приходится мгновенно обрабатывать огромные объемы цветовой информации и выводить ее на экран или на бумагу. По сути дела, эти устройства имитируют реакцию человеческого глаза на аддитивные цвета и создают иллюзию полноцветности: например, на экране монитора в каждом мельчайшем пикселе смешивается красный, зеленый и синий свет разной интенсивности. Пикселы так малы и так плотно прилегают друг к другу, что глаз “обманывается” и воспринимает RGB-цвета как множество разных цветов, тогда как реально существует всего три.

CMY и CMYK — субтрактивные основные цвета

Мониторы и сканеры могут применять аддитивную систему цветов, потому что это эмиссионные, или излучающие, устройства — они могут добавлять к темноте красный, зеленый и синий свет. Но принтеры и типографские машины, воспроизводят цвета на бумаге и других материалах, то есть имеют дело с отраженным светом. По этой причине в принтерах применяются противоположные субтрактивные цвета — голубой, пурпурный и желтый.

В видимом спектре голубой цвет прямо противоположен красному, пурпурный — зеленому, а желтый  —синему. Когда на белый отражающий материал наносятся голубой, пурпурный и желтый пигменты, каждый из них полностью поглощает — или вычитает — из падающего белого света противоположный цвет; поэтому в печатных процессах для управления количеством красного, зеленого и синего света, отражающегося от белой бумаги, используются голубая, пурпурная и желтая краски.

Эти цвета наносятся на бумагу отдельными слоями в виде сетки полуоновых точек. Иллюзия различных цветов и тонов создается за счет варьирования размера и баланса точек, а также угла наклона сетки (растра). Варьирование размера точек создает тот же самый эффект, что и варьирование интенсивности свечения красного, зеленого и синего люминофоров на экране монитора.

На диаграмме показано, как основные субтрактивные цвета “убирают” из света свои аддитивные противоположности и создают видимость цвета.

Теоретически, когда друг на друга накладываются все три субтрактивные краски, порождается черный цвет. В реальной же проктике голубая, пурпурная и желтая краски обычно дают грязно-серый цвет. Поэтому в печати используется еще и четвертый краситель — черный, который дает чистый, сочный, однородный черный цвет. Его применяют для печати текста и оформления других важных деталей, а также для корректировки общего тонального диапазона изображений.